DE3302759C1 - Process for the manufacture of liquid volume regulators - Google Patents
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Abstract
Description
näheren Erkenntnis über die Wirkungsweise des in dem Patent 20 60 751 beschriebenen Reglers. Bei einem solchen Regler verformt sich aufgrund des entstehenden Differenzdruckes der elastische Ring. Ein Ring, der beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt hat, wird aufgrund des Differenzdruckes auf eine elliptische Querschnittsform zusammengepreßt, so daß der Ring gegen die Vorsprünge des profilierten Kerns bzw. der profilierten Mantelfläche wandert und Durchlaßöffnungen verengt. Bei weiter zunehmenden Druck biegt sich der Ring, bezogen auf seine Umfangsrichtung, durch und bewegt sich in die Durchlaßöffnungen hinein. Ist der Abstand der Vertiefungen relativ groß in bezug auf die Durchbiegungsfähigkeit des Ringes, so kann bei zunehmendem Druck die Durchlaßöffnung sehr weitgehend verschließen, so daß die Durchlaßkurve nach Durchschreiten eines Maximums, das bei etwa 1 Bar Differenzdruck liegt, wieder abfällt. Ist umgekehrt der Abstand zwischen den Vorsprüngen relativ schmal, so kann der elastische Ring sich nicht sehr weit in die Strömungskanäle hineinbiegen, so daß ab einem bestimmten Druck die Reglerwirkung aufhört und die Durchströmungsmenge näherungsweise nach dem Hagen-Poiseuilleschen Gesetz linear mit dem Druck zunimmt.more detailed knowledge of the mode of operation of the controller described in patent 20 60 751. At a Such a regulator deforms the elastic ring due to the resulting differential pressure. A ring that For example, has a circular cross-section, is due to the differential pressure to an elliptical Cross-sectional shape compressed so that the ring against the projections of the profiled core or the profiled lateral surface migrates and narrowed passage openings. If the pressure continues to increase, it bends the ring, based on its circumferential direction, through and moves into the passage openings. Is the The distance between the depressions is relatively large in relation to the deflection capacity of the ring, so can increasing pressure close the passage opening very largely, so that the passage curve after Crossing a maximum, which is around 1 bar differential pressure, drops again. Is that the other way around? The distance between the projections is relatively narrow, so the elastic ring can not be very far into the Bend in flow channels so that the regulator stops working at a certain pressure and the Flow rate approximately linear with the pressure according to the Hagen-Poiseuille law increases.
Zeigt das von einer Gießform hergestellte Muster eines Reglers eine Durchlaßkurve, die bei zunehmendem Druck nach Erreichen eines Maximums stetig abfällt, so muß also die Tiefe der Strömungsöffnungen erhöht werden. Verhält sich im Gegensatz dazu das Muster so, daß nach Erreichen eines Maximalwertes die Durchlaßkurve bei zunehmendem Druck zunächst abfällt und dann wieder linear ansteigt, so bedeutet das, daß die Durchströmungsöffnungen verbreitert werden müssen. Im Hinblick auf das Abgleichen der Gießform ergeben sich damit die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Maßnahmen.If the pattern of a regulator produced by a mold shows a transmission curve, which with increasing Pressure drops steadily after reaching a maximum, so the depth of the flow openings must increase. In contrast, the pattern behaves in such a way that after reaching a maximum value the The flow rate curve first drops with increasing pressure and then rises again linearly, this means that the flow openings must be widened. With regard to matching the mold This results in the measures specified in the characterizing part of claim 1.
Legt man für das Abgleichen einen Sollwert zugrunde, den das von der Tochterform abgenommenem Muster des Reglers bei einem Differenzdruck von etwa 0,5 Bar erreicht, so wird das Abgleichen erleichtert, da dann die Reglerkurve ohne Schwierigkeiten sowohl auf eine erhöhte wie auch auf eine erniedrigte Durchlaßmenge abgeglichen werden kann.If a target value is used as a basis for the adjustment, that is that which has been accepted by the subsidiary form Pattern of the controller is reached at a differential pressure of about 0.5 bar, this makes the adjustment easier, since then the control curve can be set to either an increased or a decreased one without difficulty Flow rate can be adjusted.
Die Nachbearbeitung der Gießform wird noch weiter erleichtert und gegenüber einem übermäßigen Abtragen von Material unempfindlicher, wenn man dafür sorgt, daß die die Stromdurchtrittsöffnungen bestimmenden Vorsprünge bezüglich der Symmetrieachse des Reglers geneigt verlaufen, vorzugsweise um einen Winkel von etwa 3—15° dazu geneigt sind.The post-processing of the casting mold is made even easier and compared to excessive removal less sensitive to material if it is ensured that those determining the current passage openings Projections run inclined with respect to the axis of symmetry of the controller, preferably by one Angles of about 3-15 ° are inclined to it.
Im folgenden wird nun die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben und näher erläutert. Es zeigenThe invention will now be described below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures and explained in more detail. Show it
Fig. IA, 2A und 3A verschiedene, mögliche Durchlaßkurven eines nicht abgeglichenen Reglers,1A, 2A and 3A different possible transmission curves a not adjusted controller,
F i g. 1B, 2B und 3B zeigen, an welchen Stellen und in welcher Weise die Gießform des Reglers zum Abgleich bearbeitet werden muß,F i g. 1B, 2B and 3B show where and in which way the mold of the controller has to be processed for adjustment,
F i g. 4 und 5 zeigen Durchlaßkurven für Regler, deren Gießform erfindungsgemäß abgeglichen worden ist.F i g. 4 and 5 show transmission curves for regulators, the mold of which has been adjusted according to the invention.
Die F i g. 1A zeigt eine Durchlaßkurve für ein Muster, das von einer noch nicht abgeglichenen Gießform abgenommen ist. Entsprechend der Durchlaßkurve zeigt der Regler ein Verhalten, wonach er nach Erreichen eines Maximums bei zunehmendem Druck immer weiter schließt und die durchströmende Wassermenge weiter drosselt. Als Sollwert, auf den der Regler abgeglichen wird, wird vorzugsweise die Durchflußmenge festgesetzt, die der Regler bei einem Differenzdruck: von etwa 0,5 Bar durchläßt. Nach den obigen Betrachtungen läßt sich aus dem Verlauf der Reglerkurve j erschließen, daß der elastische Ring sich aufgrund des an ihm herrschenden Druckabfalls zu weit in die Durchlaßöffnungen des Reglers hineinbiegt. Aus diesem Grunde müssen die entsprechenden Vorsprünge weiter vorstehen, so daß der Ring bei gleicher Durchbiegung sich "ι weniger weit auf die Mittelachse des Reglers hinbewegen kann. Die Gießform, die ein Negativbild des Reglerkernes darstellt, muß dementsprechend so geschliffen werden, daß die Vorsprünge des Kernes weiter nach außen treten. Die entsprechende Nachbearbeitung ist in der F i g. 1B skizziert. In dieser Figur ist die aus Hartmetall bestehende Gießform für den profilierten Kern des Reglers mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Diese Gießform weist entlang ihrem inneren Umfang Hohlkammern 4 auf, die voneinander durch nach innen vorspringende Stege 3 getrennt sind. Beim Gießen des Kernes dringt plastisches Material in die Hohlkammern 4 ein und bildet damit die Vorsprünge des Reglersternes. Den Stegen 3 der Gießform 1 entsprechen bei dem Reglerstern nach innen springende 2) Vertiefungen, die die Durchlaßöffnungen des Reglers darstellen. Zum Abgleich eines Reglers mit der in der Fig. IA dargestellten Reglerkurve werden mit einem Diamantschleifer 2 eine oder mehrere der Hohlkammern vertieft, so daß sie nach der Bearbeitung einer der 3» gestrichelten Linie 6 entsprechende Kontur aufweisen. Mit dem Pfeil ist in der F i g. 1B angegeben, in welcher Richtung mit dem Schleifer 2 Material abgetragen wird. Die Bearbeitung erfolgt zunächst nur an einer der Hohlkammern 4. Reicht diese Bearbeitung nicht aus, und erhält man beispielsweise eine Durchlaßkurve mit der in der Fig. IA gestrichelt dargestellten Gestalt, so wird in einer weiteren Hohlkammer 4 ein solcher Materialabtrag vorgenommen. Mit der abgeglichenen Gießform erhält man dann Regler, deren Durchlaßkurve der Fig.4 entspricht, also Regler, die bei etwa 0,5 Bar Differenzdruck: den Sollwert erreichen und dann bei zunehmendem Druck die Durchflußmenge unabhängig von dem steigenden Druck konstant halten.The F i g. 1A shows a transmission curve for a sample, that has been removed from a mold that has not yet been adjusted. According to the transmission curve If the controller shows a behavior, after reaching a maximum with increasing pressure continues to close and the amount of water flowing through continues to throttle. As a setpoint to which the controller is adjusted, the flow rate is preferably set, which the controller at a differential pressure: of about 0.5 bar. According to the above considerations, the course of the controller curve j reveal that the elastic ring is too far into the passage openings due to the pressure drop prevailing across it of the controller bends in. For this reason, the corresponding protrusions must protrude further, so that the ring with the same deflection "ι move less far towards the central axis of the controller can. The mold, which is a negative image of the controller core, must accordingly be ground so that the protrusions of the core protrude further to the outside. The corresponding post-processing is in FIG. 1B outlined. In this figure, the cemented carbide mold is for the profiled one The core of the controller is provided with the reference number 1. This mold has along its interior Circumference hollow chambers 4, which are separated from one another by inwardly projecting webs 3. At the Casting the core penetrates plastic material into the hollow chambers 4 and thus forms the projections of the controller star. The webs 3 of the casting mold 1 correspond to inward jumping in the case of the control star 2) Depressions that form the passage openings of the regulator represent. To compare a controller with the controller curve shown in FIG Diamond grinder 2 deepened one or more of the hollow chambers, so that after machining one of the 3 »dashed line 6 have a corresponding contour. The arrow in FIG. 1B indicated in which Direction with the grinder 2 material is removed. Processing is initially only carried out on one of the Hollow chambers 4. If this processing is not sufficient, and for example a transmission curve is obtained the shape shown in dashed lines in Fig. 1A, so such material removal is carried out in a further hollow chamber 4. With the matched The casting mold is then given a regulator whose transmission curve corresponds to FIG 0.5 bar differential pressure: Reach the setpoint and then, with increasing pressure, the flow rate independently keep constant from increasing pressure.
Ergibt das erste Muster, das man von einer noch nicht abgeglichenen Gießform abgenommen hat, eine Durchlaßkurve entsprechend der Fig.2A, so bedeutet das nach den obenstehenden Ausführungen, daß der elastische Ring sich bei steigendem Druck nicht weit genug in die Durchlaßöffnungen des Reglers hineinbewegen kann. Demzufolge müssen die Durchflußöffnungen verkleinert werden, was dadurch geschieht, daß man die Tiefe der zwischen den Vorsprüngen des profilierten Kernes verlaufenden Vertiefungen oder Nuten flacher macht. Hierzu werden bei der Gießform 1 die nach innen vorstehenden Stege 3 mit einem Schleifer 2 entlang der gestrichelten Linie 7 abgeschliffen, so daß die Höhe h der Stege 3 verringert wird.If the first sample, which has been taken from a casting mold that has not yet been adjusted, results in a flow curve corresponding to FIG. 2A, this means, according to the above statements, that the elastic ring cannot move far enough into the flow openings of the regulator when the pressure rises . As a result, the flow openings must be reduced, which is done by making the depth of the depressions or grooves extending between the projections of the profiled core shallower. For this purpose, in the casting mold 1, the inwardly protruding webs 3 are ground with a grinder 2 along the dashed line 7, so that the height h of the webs 3 is reduced.
Zeigt das von der noch nicht abgeglichenen Gießform abgenommene Muster des Reglers eine Durchlaßkurve entsprechend der Fig.3A, die um den Sollwert herum schwankt, so werden die Kammern 4 aufgeweitet, so daß ihre Wandung 5 beispielsweise von einer Kreisform auf eine ovale oder elliptische Gestalt entsprechend der gestrichelten Linie 6 ausgedehnt wird. In der F i g. 3B ist mit den Pfeilen dargestellt, wie der Schleifstab 2 in diesem Fall zu bewegen ist.If the sample of the controller, taken from the not yet adjusted mold, shows a transmission curve according to Fig.3A, around the setpoint fluctuates, the chambers 4 are widened so that their wall 5 has a circular shape, for example is expanded to an oval or elliptical shape according to the dashed line 6. In FIG. 3B is shown with the arrows how the grinding rod 2 is to be moved in this case.
Mit der beschriebenen Abgleichmethode läßt sich auch ein Regler herstellen, der die in der Fig.5With the calibration method described, a controller can also be produced which has the characteristics shown in FIG
dargestellte Durchlaßkurve zeigt. Die Durchlaßkurve weist im Druckbereich unterhalb von 1 Bar Differenzdruck ein über dem Sollwert liegendes Maximum auf; die Durchflußleistung nimmt bei zunehmendem Druck dann auf den Sollwert ab und bleibt konstant. Ein solches Reglerverhalten ist dann nützlich, wenn schon bei niedrigem Vordruck eine besonders große Wassermenge durchgesetzt werden soll. Ein solches Reglerverhalten kann man durch eine Kombination der Bearbeitungsmethoden nach den Fig.2B und 3B erhalten.shows the transmission curve shown. The transmission curve shows a differential pressure below 1 bar in the pressure range a maximum above the setpoint; the flow rate decreases with increasing pressure then down to the setpoint and remains constant. Such a controller behavior is useful if it is If the pre-pressure is low, a particularly large amount of water is to be pushed through. Such a controller behavior can be achieved by a combination of the machining methods according to FIGS. 2B and 3B obtain.
Der Abgleich der Gießform wird erleichtert, wenn der Verlauf der Vorsprünge des Kernes und damit auch der Verlauf der Kammern 4 der Gießform nicht parallel zur Achse des Reglersternes verläuft, sondern in einem leichten Winkel von etwa 10° dazu. In diesem Fall hat man einen weiteren Parameter für das Abgleichen zur Verfügung, nämlich den auf die Länge des Reglers ■ bezogenen Punkt, an dem ein Vorsprung des Reglersternes — d. h. bei der Gießform eine Hohlkammer 4 — verändert wird.The adjustment of the casting mold is facilitated if the course of the projections of the core and thus also the course of the chambers 4 of the casting mold does not run parallel to the axis of the control star, but in one slight angle of about 10 ° to it. In this case you have a further parameter for the adjustment to Available, namely the point related to the length of the controller ■ at which a projection of the controller star - d. H. a hollow chamber 4 - is changed in the casting mold.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MANNESMANN, REINHARD CARL, 8036 HERRSCHING, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |